据国外媒体报道，目前，美国专家最近设计了一种非常精确的新型原子钟。如果允许它连续运行140亿年（相当于当前宇宙的年龄），则误差将小于0.1秒。他们使用一种称为量子纠缠的特殊现象，其中粒子紧密地连接在一起。研究人员解释说，量子纠缠有助于减少原子振荡时出现的不确定性，从而实现精确计时。原子钟可以显示出难以捉摸的“暗物质”。它占宇宙的四分之三以上，也可以用来研究重力对时间的影响。该论文的作者和麻省理工学院的电子工程师埃德温·佩德罗佐·佩纳菲尔（Edwin Pedrozo Penafil）说：“与最先进的光钟相比，量子纠缠增强的光原子钟有可能实现更高的精度。”就像落地式摆钟使用摆的钟来计时一样，原子钟也使用激光来测量原子云的规则振动。这是科学家目前可以观察到的最稳定的周期性事件。在理想情况下，可以使用单个原子的运动来计时。但是，在原子尺度上，量子力学的特殊规则开始起作用。同时，测量结果受统计概率的影响，必须取平均值才能生成可靠的数据。该论文和麻省理工学院物理学家西蒙·科伦坡（Simeone Colombo）的合著者解释说，当原子数增加时，所有这些原子的平均值都趋于正确。当前的原子钟可以测量数千个超冷原子，使用激光将它们收集在“光阱”中。然后用另一台频率与被测原子的振动频率相似的激光器检测它们。但是，即使这种方法也具有一定程度的量子不确定性，但是正如研究小组所表明的那样，其中一些问题可以通过量子纠缠来消除。通过量子纠缠，可以获得一组原子测量值。研究人员解释说，这意味着纠缠原子的单个振荡在共同的频率附近变紧，从而提高了时钟测量的准确性。 Penafiel和他的同事在最新的时钟设计中纠缠了约350个atoms原子（稀土元素）。 y原子每秒振荡100,000次，这比钯原子（传统原子钟中使用的元素）的振荡快。频率较高的事实意味着，如果能够精确跟踪原子振荡，则这种新型时钟甚至可以在较短的时间范围内区分差异。就像普通的原子钟一样，研究团队将原子捕获在被两个反射镜围绕的光学腔中，然后通过该光学腔发出激光，使激光在两个反射镜之间反射，与原子重复相互作用并将它们纠缠在一起。麻省理工学院的物理学家Chi Shu（音译）说：“这就像光充当了原子之间的交流纽带。第一个光原子可以稍微改变该光束，并且该第二个光束也将改变。一个原子，第三个原子，经过许多次循环后，这些原子相互了解，并开始表现出相似的行为特征。”然后，研究团队使用另一台激光仪测量原子的平均频率，类似于现有原子钟中使用的方法。研究小组发现，这种量子纠缠使时钟能够以4倍的速度达到预期的精度。麻省理工学院的物理学家弗拉丹·鲁雷蒂克（Fladan Ruretick）说：“我们可以通过测量更长的时间来使时钟更精确。问题是您要花多长时间才能达到一定的精度。许多现象需要快速的时间。按比例测量。最新的时钟设计可用于更好地解决宇宙中各种未解之谜。随着宇宙的老化，光速会改变吗？费用会改变吗？您可以使用更准确的原子钟执行检测。目前，该研究报告发表在最近出版的《自然》杂志上。杂志。